Токарно-винторезный станок ТВ-4: устройство и технические характеристики

Компактный и многофункциональный токарный станок по металлу ТВ-4 стал важной вехой в истории развития российского станкостроения. Эта устаревшая модель до настоящего времени продолжает эксплуатироваться в целях, для которых было разработано данное оборудование.

Стоит подробнее изучить особенности конструкции, технические характеристики и особенности этого станка для оценки роли, сыгранной этой разработкой в создании современных аналогов, в том числе с ЧПУ, для обеспечения точности и производительности операций по металлообработке.

История и назначение

Токарный станок ТВ4, как и более скоростное исполнение этой серии ТВ6, создан конструкторами Ростовского завода малогабаритного станочного оборудования МАГСО в начале семидесятых годов двадцатого века. Также выпуск модели освоен Дубненским литейно-механическим заводом «Октябрь» из Украины.

Этот агрегат изначально разработан для применения в качестве учебного пособия в школах, лицеях и других заведениях системы Министерства образования РФ, чтобы обучать учеников азам ремесла станочной металлообработки.

С помощью данного станка можно выполнять такие технологические операции:

• протачивать, растачивать цилиндрические или конические детали;
• подрезать торцы заготовок;
• отрезать детали;
• нарезать метрические резьбы различного размера;
• высверливать отверстия и пр.

На производстве применение этой модели не слишком распространено ввиду ограниченной производительности. Но оборудование, кроме учебных заведений, успешно используют в небольших частных и домашних мастерских.

Технические характеристики

Основные технические характеристики ТВ4 отображены в таблице:

Устройство и принцип работы

Конструктивно токарно-винторезный станок ТВ-4 составлен из таких узлов:

• передней тумбы – опорная часть с установленным на ней электродвигателем; с задней стороны этого элемента расположено приводное устройство, а на передней панели – кнопка пуска, включающая и отключающая мотор;
• задней тумбы (П-образной конфигурации) – переменная жесткость конструкции этой части обеспечивает устойчивость станка; здесь также расположен пульт управления агрегатом;
• станины, установленной на двух указанных выше тумбах; служит основанием для исполнительных органов устройства; сверху располагаются призматические направляющие; коробчатое сечение снижает общую массу, без ущерба для восприимчивости к эксплуатационным нагрузкам; с передней стороны располагается винт хода и каретка (суппорт) с четырьмя салазками для установки резцов;
• коробки скоростей – шестеренный механизм, преобразующий обороты двигателя с заданными передаточными отношениями для включения необходимой передачи; управлять можно специальным переключателем;
• механизма подачи – служит для задания движения суппорту при нарезании резьбы;
• двух бабок, задней (упорной) и передней – зажимают детали при механической обработке резанием, придавая вращение; установлены на станине;
• шпинделя передней бабки ТВ4 с кулачковым трехэлементным патроном.

Вращающий момент с электродвигателя передается на входной вал трансмиссии посредством клиноременной передачи с одноступенчатыми шкивами. После преобразования вращения шестернями коробки передач приводится в действие шпиндель. Далее вращающий момент передается на механизм подачи, который может работать на трех скоростях при нарезании метрических резьб.

Токарь может задавать рукоятями скорость подачи. Также каретку можно перемещать и вручную, отключив от коробки, при этом срабатывает кулачковая муфта. За счет переключения фаз асинхронного двигателя можно менять направление вращения шпинделя. Выдвижная пиноль задней бабки ТВ4, продольная каретка управляются маховиками.

Рукоятями можно выполнять следующие опции:

• регулировать позицию резца относительно заготовки;
• задавать правое или левое направление нарезаемой резьбы;
• изменять обороты на главном приводе;
• выставлять шаг резьбы;
• крепить заднюю бабку с пинолями, головки для резцов.

Конструкция станка дополнительно включает подсветку рабочей зоны и защитный экран, обеспечивающий безопасность станочника при обработке заготовки.

Преимущества и модернизация

Популярность этого токарно-винторезного станка обусловлена такими преимуществами:

• небольшими размерами, что упрощает размещение оборудования в условиях ограниченной площади учебного класса или частной мастерской;
• универсальностью применения – это устройство можно использовать для обработки заготовок из разных материалов, в том числе металлических, деревянных, полимерных и пр.;
• простотой и надежностью конструкции, прошедшей проверку временем, с обеспечением плавности и равномерности хода;
• наличием автоматических опций по заданию подачи при нарезании резьбы или выполнении других технологических операций, доступностью ручного управления;
• удобством подключения – агрегат можно подключить к стандартной бытовой электрической сети напряжением 220 В;
• хорошей ремонтопригодностью – конструкция механических элементов привода позволяет заменить вышедшие из строя узлы; если с поиском каких-либо запчастей возникнут сложности, эти детали можно изготовить для установки вместо пришедших в негодность.

В процессе производства станок претерпел несколько конструктивных изменений. Первые модели оснащали рукоятями с металлическими наконечниками, которые позже сменили на полимерные. Также преобразования затронули коробку скоростей передней бабки. В первых моделях входной вал был удлинен, а в более поздних – укороченной конструкции со смещенной опорой, выполненной в приливе на корпусе.

В процессе эксплуатации оборудования могут возникнуть следующие проблемы:

• вибрирует заготовка, в результате разрегулирования подшипников на шпинделе или некорректной позиции задней бабки – необходимо выполнить правильные регулировки, установить узлы в нужную позицию регулировочными винтами;
• деталь подрывается при контакте с резцом – изношен винт или гайка на поперечных салазках, которые следует заменить;
• торцевая часть заготовки обрабатывается неровно, вследствие большого осевого разбега на шпинделе и регулировочных клиньях суппорта – нужно отрегулировать винтом или гайкой;
• в процессе обработки возникают кольцевые углубления на фоне ровной поверхности – выработана реечная шестерня или зубчатая рейка; потребуется заменить изношенные узлы новыми;
• привод работает на пониженной мощности – пробуксовывает изношенный или замасленный приводной ремень; также возможно излишнее натяжение ременной передачи;
• слышится посторонний шум от коробки подачи или скорости – отсутствие смазки или разрушение зубьев шестерен;
• не срабатывает или не отключается подача суппорта в продольном направлении – нужна регулировка муфты фартука с последующей фиксацией регулировочного винта контргайкой.

При соблюдении регламентных условий эксплуатации необходимость ремонта ТВ4 возникает не слишком часто, учитывая исключительную конструктивную надежность модели. Для продления срока службы важно соблюдать такие условия:

• следить за наличием смазки в поддонах коробок скоростей и подачи; при работе оборудования состав разбрызгивается шестернями, что обеспечивает доступ к всем зацеплениям редукторов; остальные контактирующие части нужно регулярно смазывать вручную;
• перед заданием стартовых настроек все рукояти должны быть установлены в исходной позиции;
• заготовку или деталь для обработки необходимо прочно задать между передней и задней бабками, чтобы обеспечить надежную фиксацию и правильную центровку;
• агрегат следует заземлить;
• после завершения работы нужно очистить рабочие поверхности оборудования от стружки, металлической пыли.

Описываемый токарно-винторезный станок уступает ТВ7, ТВ9 и другим современным аналогам в функциональности – по удобству и диапазону регулирования оборотов, автоматизации управления, другим опциям. Но надежность этой модели позволяет успешно эксплуатировать устройство уже более полувека.

Заключение

ТВ4 можно назвать классикой советского станкостроения. В этой модели привлекает сочетание компактности, конструктивной простоты и надежности. Станок удобен для организации обучающего процесса, изготовления небольших деталей, в том числе из металлических сплавов повышенной твердости.

При этом оборудование не нуждается в сложном техническом обслуживании и обеспечивает продолжительный срок службы, что подтверждено опытом применения. А при наличии у владельца знаний конструктивного устройства станка, диагностику и ремонт в случае возникновения неисправностей легко можно выполнить собственными силами.

Краткое содержание статьи:

• Станок ТВ-4 создан для обучения металлообработке в учебных заведениях и используется в небольших мастерских.
• Разработан в 1970-х годах на Ростовском заводе МАГСО, также выпускался на Украине.
• Включает переднюю и заднюю тумбы, станину, коробку скоростей, механизм подачи, шпиндель с трехкулачковым патроном.
• Мощность 0,6 кВт, частота вращения 120–710 об/мин, максимальный диаметр обработки 200 мм.
• Компактность, универсальность, простота конструкции, работа от бытовой сети, хорошая ремонтопригодность.
• Ограниченная производительность, уступает современным станкам по функциональности.
• Конструкция улучшалась (рукоятки, коробка скоростей), требует регулярного обслуживания.
• Более 50 лет остается надежным и популярным оборудованием благодаря простоте и долговечности.